静电场作业答案.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,*,*,一、选择题,1.,真空中,A,、,B,两平行金属板，相距,d,，,板面积为,S,（,S,），,各带电,q,和,q,，,两板间作用力大小为,2.,在静电场中，作一闭合曲面,S,，,有,A,既无自由电荷，也无束缚电荷,B,没有自由电荷,C,自由电荷和束缚电荷的代数和为零,D,自由电荷的代数和为零,则,S,面内必定,静电场作业答案,3.,在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则,下列结论中正确的是,A.,通过封闭曲面电通量仅是面内电荷提供,B.,封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发,C.,由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发,D.,由高斯定理求得场强是空间所有电荷激发,4.,关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？,A.,起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断,B.,任何两条电位移线互相平行,C.,起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两,条电位移线在无自由电荷的空间不相交,D.,电位移线只出现在有电介质的空间,5.,高斯定理,适用于任何静电场,只适用于真空中的静电场,只适用于具有球对称性、轴对称性和平面,对称性的静电场,D.,只适用于虽然不具有（,C,）,中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场,6.,两无限大均匀带电平行平面,A,和，电荷面密度分别为,+,和,，,在两平面中间插入另一电荷面密度为,平行平面,C,后，,P,点场强大小,A,不变,B,原来的,1/2,C,原来的,2,倍,D,零,8.,半径为,r,均匀带电球面,1,，带电量为,q,；其外有一同心半径为,R,的均匀带电球面,2,，带电量为,Q,，,则此两球面之间的电势差,U,1,U,2,为：,7,静电场中,a,、,b,两点的电势差,取决于,A.,零电势位置选取,B.,检验电荷由,a,到,b,路径,C.,a,、,b,点场强的值,D,（任意路径）,9.,两个点电荷电量都是,+,q,，,相距为,2,a,。,以左边点电荷所在处为球心，以,a,为半径作一球形高斯面，在球面上取两块相等的小面积,S,1,和,S,2,其位置如图所示。设通过,S,1,和,S,2,的电场强度通量分别为,和,通过整个球面电场强度通量为 则,A,处处为零,B,不一定为零,C,一定不为零,D,是常数,10,一均匀带电球面，若球内电场强度处处为零，则球面上的带电量,dS,面元在球面内产生的电场强度是,11.,如图，沿,x,轴放置“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为,+,和,-,，点（,0,，,a,）处的电场强度,A,0,12,有两个完全相同的导体球，带等量的正电荷,Q,现使两球相互接近到一定程度时，则,A,二球表面都将有正、负两种电荷分布,C,无论接近到什么程度二球表面都不能,有负电荷分布,B,二球中至少有一种表面上有正、负两种,电荷分布,D,结果不能判断，要视电荷,Q,的大小而定,二、填空题,1.,真空中有一半径为,R,均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为,，,则电荷在圆心处产生的电场强度,的大小为,。,0,2.,真空中一半径为,R,的均匀带电球面，总电量为,Q,(,Q,0,),。,在球面上挖去非常小块的面积,S,(,连同电荷,),，且假设不影响原来的电荷分布，则挖,其方向为,。,去,S,后球心处电场强度大小,E,，,区 大小,，方向,.,区 大小,，方向,.,3.,在相对介电常数为,r,的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是,。,4.,两块“无限大”的带电平行电板，其电荷面密度分别为,(,0,),及,2,，,如图所示，试写出各区域的电场强度,区 大小,，方向,.,x,量大小,D,，,电场强度大小,E,5.,半径为,R,1,和,R,2,两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常数为,r,均匀介质，设两筒上单位长度带电量分别为,+,和,-,则介质中电位移矢,6.,描述静电场性质两个基本物理量是,；,它们定义式是,和,。,路径到,B,点的场强线积分,=,.,7.,在场强为,E,均匀电场中，,A,、,B,两点间距离为,d,，,A,、,B,连线方向与,E,方向一致，从,A,点经任意,8,半径为,R,的不均匀带电球体，电荷体密度分布为,Ar,，,式中,r,为离球心的距离，,(,r,R),、,A,为一常数，则球体上的总电量,Q,。,电势,U,由,变为,_.,球面上任一点场强大小,E,由,变为,；,9.,把一个均匀带电量,+Q,的球形肥皂泡由半径,r,1,吹胀到,r,2,，,则半径为,R,（,r,1,R,R,）,处，导体球上的电荷在,P,点（,OP,=,R,/2,）,产生的场强和电势,.,由静电平衡,U,P,=,U,O,解：由于静电感应，使电荷重新分布,球内处处场强为零,.,因此,P,点总的电场强度也为零,.,x,q,+,.,.,P,R,/2,7.,（,1,）求均匀带电球体球面上一点的电势与球心电势之比；（,2,）求均匀带电立方体角上一点的电势与中心电势之比。,解：（,1,）球面上一点的电势为,球心的电势为,所以,7.,（,1,）求均匀带电球体球面上一点的电势与球心电势之比；（,2,）求均匀带电立方体角上一点的电势与中心电势之比。,解：（,2,）设立方体边长为,l,总带电量为,Q,，体密度为 设想将立方体切成八个边长为,l/2,的小立方体，中心点,O,的电势等于八个小立方体顶点电势的总和，即：,顶角电势与带电量成正比，与边长成反比，即,所以在 不变情况下，,因此有,即,8.,把一个电量为,q,的粒子从无穷远处移到一个半径为,R,，厚度为,d,的空心导体球壳中心,(,此粒子通过球壳上一个小孔移入），在此过程中需要做多少功？,解：将电荷,q,从无穷远移到导体球壳的中心，造成的结果就是原来连续的电场少了一部分，因为球壳导体内场强为,0,，这部分电场的能量可以直接套用球形电容器能量公式,即外力所做的功为,